提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性探究

張長春

【摘要】過去，大多數(shù)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是教師口頭進(jìn)行的，導(dǎo)致學(xué)生看不到具體的實(shí)驗(yàn)過程，只能記憶實(shí)驗(yàn)過程，這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不僅不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，而且影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，在當(dāng)前的中學(xué)物理教學(xué)中，教師需要密切關(guān)注提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

【關(guān)鍵詞】初中物理;教學(xué)實(shí)驗(yàn);探究

在現(xiàn)階段的中學(xué)生中，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不僅陳舊、簡單、僵化，而且還具有未知性、抽象性，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量不能達(dá)到教師的預(yù)期效果。因此，隨著新課程改革的不斷深入和發(fā)展，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)方法得到了改進(jìn)，教師應(yīng)注重提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。培養(yǎng)學(xué)生的探究意識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，從而提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。在實(shí)際教學(xué)過程中，遵循學(xué)生發(fā)展的身心規(guī)律。

一、充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

（一）改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，開發(fā)自制教學(xué)工具

隨著教學(xué)改革的深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備資源不足，無法跟上教育教學(xué)發(fā)展的步伐。面臨著教學(xué)資源的短缺，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備購置資金的短缺情況下，設(shè)計(jì)和開發(fā)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備是改善實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺的重要途徑，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備的具體內(nèi)容。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，與學(xué)生一起開發(fā)自制的教學(xué)課件，從而有效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，一方面彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)資源，另一方面，通過改進(jìn)自制的教學(xué)輔助設(shè)備，激發(fā)學(xué)生對物理的興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的科學(xué)精神。

例如在“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量，操作過程比較復(fù)雜，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，與學(xué)生一起使用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的鐵架臺、升降臺，結(jié)合日常生活用品，如飲料瓶、吸管等，對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量浮力和液體的重力。

又比如，在學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”時(shí)，教材以雪為例介紹了壓力的概念。教師可以使用自制的釘板教具，通過對釘板與釘子的比較，使學(xué)生坐在釘板上感受到不同的壓力。讓教學(xué)方式貼近學(xué)生生活，幫助學(xué)生理解物理概念，也能激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣。通過對現(xiàn)有設(shè)備的改進(jìn)和自制教具的開發(fā)，使學(xué)生在物理課堂上有了更好的學(xué)習(xí)氛圍，提高了學(xué)生的物理興趣，通過對現(xiàn)有設(shè)備的改進(jìn)和自制教具的開發(fā)，也可以促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

（二）家庭實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展

在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)時(shí)間非常有限，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)交流非常少，在當(dāng)前的區(qū)域條件下，即使學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源得到大力開發(fā)，其資源和條件也不可能得到有效利用。為了給學(xué)生更多的體驗(yàn)和思考空間，必須從學(xué)生的實(shí)際生活出發(fā)，組織開放性實(shí)驗(yàn)，開發(fā)家庭實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。實(shí)驗(yàn)是重要的物理課程資源，但不僅僅是物理實(shí)驗(yàn)資源，學(xué)生生活中的許多項(xiàng)目和設(shè)備也可以作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用。學(xué)生收集家庭資料，發(fā)揮社團(tuán)作用，主動(dòng)觀察和創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)。

例如，學(xué)生可以做一些實(shí)驗(yàn)，如利用飲料罐，做小孔成像、機(jī)械能守恒等實(shí)驗(yàn);空心飲料瓶可以探查液體壓力和氣壓，感受浮力，制作滑輪等。

又例如，在學(xué)習(xí)了光的直線傳輸之后，學(xué)生們在周末的家里制作了一個(gè)小孔成像工具，利用周圍的材料，以小視頻的形式進(jìn)行交流。完成作業(yè)后，學(xué)生們非常興奮，一些學(xué)生用傳統(tǒng)的盒子作為主要材料，其他人則在家里用易拉罐來完成。

因此，家庭實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展可以使物理實(shí)驗(yàn)擺脫學(xué)校有限的時(shí)間和空間，使物理實(shí)驗(yàn)有更廣闊的空間，并將學(xué)生融入到學(xué)生的日常生活中。利用日常物品進(jìn)行改造進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也使學(xué)生從小就樹立了環(huán)保意識。

（三）加強(qiáng)教育資源整合與開發(fā)

在學(xué)習(xí)階段，學(xué)生同時(shí)學(xué)習(xí)不同學(xué)科的知識，不同學(xué)科的知識存在一定的關(guān)聯(lián)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和心理發(fā)展規(guī)律，二者之間存在著許多聯(lián)系。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了注重培養(yǎng)學(xué)生的基本概念、基本能力和基本技能外，還應(yīng)注重學(xué)科間的整合，幫助學(xué)生樹立知識觀，提高學(xué)習(xí)效率。發(fā)展科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)學(xué)科的整合，使學(xué)生在不同的學(xué)科、不同的知識節(jié)點(diǎn)相互聯(lián)系、相互促進(jìn)，改善了不同學(xué)科知識之間的關(guān)系，提高了教學(xué)效果。

例如，在分子熱運(yùn)動(dòng)課上，老師把幾個(gè)棉球粘在樹枝上，把棉花浸在酚酞里，得到一棵開著白花的小樹，然后把老師的氨水放在杯子里。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)白色的棉花已經(jīng)變紅了。實(shí)驗(yàn)證明，氣體分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，相互作用是滲透的。提出了在化學(xué)課堂上追求學(xué)生學(xué)習(xí)分子的理念，從而降低了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)分子知識的難度，加深學(xué)生對分子熱運(yùn)動(dòng)概念的理解。

二、構(gòu)建有效的學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)體系

（一）結(jié)合家庭實(shí)驗(yàn)室增加學(xué)前體驗(yàn)

在初中物理教學(xué)中，教師對學(xué)生的知識和新的教學(xué)內(nèi)容將從新課程開始，如何將學(xué)生引入新課程的學(xué)習(xí)是教師需要考慮教學(xué)形式的關(guān)鍵。因此，我們可以將課堂上一些簡單的實(shí)驗(yàn)先在家自行準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自己收集相關(guān)的材料，在經(jīng)停實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)前體驗(yàn)。

在學(xué)習(xí)新知識之前，有的同學(xué)對知識已經(jīng)有了一些認(rèn)知。這些前概念有的可以幫助學(xué)生更快的理解新知識的吸收，有的反而會(huì)和新知識產(chǎn)生矛盾妨礙學(xué)生對新知識的消化吸收。因此，教師就需要打破這些前概念，幫助學(xué)生建立新知。

例如，在大氣強(qiáng)教學(xué)中，學(xué)生對大氣壓強(qiáng)缺乏認(rèn)識，我們在課前給學(xué)生做了一個(gè)覆杯實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在家里用紙杯完成實(shí)驗(yàn)。觀察紙?jiān)谵D(zhuǎn)動(dòng)玻璃時(shí)不會(huì)掉下來，體驗(yàn)大氣壓的魅力，為研究大氣壓知識奠定了感性基礎(chǔ)。

在一些課程的導(dǎo)入教學(xué)中，讓學(xué)生展示在家里完成的一些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的快樂，激發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。激發(fā)學(xué)生探究欲望的奧秘，進(jìn)而順利引導(dǎo)新課的知識和學(xué)習(xí)方式，從而為學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)指明方向。

（二）學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中充分探究科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究過程

一是調(diào)查科學(xué)家的科研背景并提出問題。

在實(shí)驗(yàn)開始之前，可以用傳記或物理學(xué)史來幫助學(xué)生了解科學(xué)家的背景，通過了解科學(xué)家為了證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的事跡來感染學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的探究精神。其主要思想是在實(shí)驗(yàn)前，教師給學(xué)生提供文本、視頻等材料，或者學(xué)生自己利用互聯(lián)網(wǎng)、書籍等工具查找物理學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的具體情況，通過調(diào)查相關(guān)的背景，激發(fā)學(xué)生的求知欲，營造良好的科研氛圍，讓學(xué)生思考科學(xué)家的生存環(huán)境，發(fā)現(xiàn)需要研究和解決的問題。在這種情況下解決問題，為下一步解決問題或?qū)W習(xí)物理知識鋪平道路。

教師引導(dǎo)學(xué)生收集資料時(shí)，從現(xiàn)有渠道獲取信息，整理收集到的信息。在了解更多的物理學(xué)家的實(shí)驗(yàn)的事跡后，學(xué)生可以寫一篇文章來寫下感悟或者介紹其事跡。這種方式不僅能鍛煉學(xué)生的能力，而且能向更多的人傳播知識。

二是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

在學(xué)生了解研究背景并提出需要研究的問題后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考存在的問題以及如何解決這些問題，并結(jié)合科學(xué)家的科研背景，學(xué)習(xí)方法和思路。從而對完成實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng)所需的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了思考和探討，分析了完成實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備或自制的必要設(shè)備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)探索思路和方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，制定實(shí)驗(yàn)步驟，遵循實(shí)驗(yàn)過程，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。糾正實(shí)驗(yàn)實(shí)施中存在的問題，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目的。

例如，在探索歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中，歐姆剛開始時(shí)遇到了測量電流的困難。后來，歐姆受到了德國科學(xué)家施威格發(fā)明的檢流計(jì)的啟發(fā)，并將奧斯特的發(fā)現(xiàn)和庫侖扭秤方法相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一個(gè)為測量電流強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的電流扭力秤。老師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家解決問題的思維方式，讓他們分析問題。在這種情況下，他們需要思考需要什么樣的實(shí)驗(yàn)儀器，然后結(jié)合科學(xué)家的探索思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

在這一過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同的思考：如果你是一名科學(xué)家，你會(huì)怎么做？在學(xué)習(xí)了科學(xué)家的思維方式之后，學(xué)生自然會(huì)欽佩科學(xué)家，通過思考科學(xué)家所面臨的困難，學(xué)會(huì)思考解決問題的方法。面對問題，培養(yǎng)解決新問題的能力，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神。

（三）加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用與發(fā)展

在學(xué)習(xí)了新的物理概念和物理規(guī)律后，通過擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用范圍，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，這對學(xué)生應(yīng)用和拓展所學(xué)知識是十分必要的。通過對物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，以家庭實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)，拓展實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。而課后拓展實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用范圍，可以將物理知識應(yīng)用在生活中。

例如，學(xué)生們在學(xué)習(xí)了噪聲危害與控制課程后，調(diào)查了房屋周圍的噪聲污染，調(diào)查了噪聲產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的對策。在噪聲知識的基礎(chǔ)上，分析了噪聲的傳播途徑，并提出了進(jìn)一步的噪聲控制措施，利用物理知識對噪聲進(jìn)行優(yōu)化。在擴(kuò)大實(shí)踐范圍的過程中，學(xué)生還提高了向外界展示知識的能力，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的信心。

總結(jié)

綜上所述，在中學(xué)物理教學(xué)中，教師應(yīng)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，充分注意物理實(shí)驗(yàn)的有效性，在這一過程中，可以有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在這一階段，中學(xué)物理教師必須努力通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來提高教學(xué)效果。因此，在提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識的形成提高學(xué)生的綜合體能和綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉飛.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].文理導(dǎo)航（中旬），2021（11）：37+47.

[2]陳晨.如何拓展初中物理實(shí)驗(yàn)資源[J].數(shù)理化解題研究，2021（29）：67-68.

[3]閆桂芹.關(guān)于創(chuàng)新初中物理教學(xué)方法的分析[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2021（10）：183-184.